趙旭峰, 董 艷, 詹東金

(1.湖北省地質(zhì)調(diào)查院,湖北 武漢 430034； 2.中國地質(zhì)大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京 100083； 3.隨州市國土資源局,湖北 隨州 441300)

內(nèi)蒙古東部次火山巖型銀鉛鋅礦成礦規(guī)律分析

趙旭峰1,2, 董 艷3, 詹東金1

(1.湖北省地質(zhì)調(diào)查院,湖北 武漢 430034； 2.中國地質(zhì)大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京 100083； 3.隨州市國土資源局,湖北 隨州 441300)

內(nèi)蒙古東部次火山巖型銀鉛鋅礦是中國東部陸相火山次火山巖型礦床中重要類型之一,在綜合分析研究目前次火山巖型礦床研究現(xiàn)狀和研究區(qū)找礦進(jìn)展的基礎(chǔ)上,通過對(duì)甲烏拉、查干布勒根等大型次火山巖型銀鉛鋅礦典型礦床研究,分析其成礦地質(zhì)條件和控礦因素,成礦作用與礦床成因,初步建立該類型礦床成礦模式,總結(jié)其時(shí)空分布規(guī)律和找礦標(biāo)志,明確下步找礦方向。

次火山巖型礦床;斑巖型礦床;銀鉛鋅礦床;內(nèi)蒙古東部

大量的事實(shí)證明,中國東部最重要的成礦時(shí)期是在中生代,其中以燕山期發(fā)生的金屬成礦作用規(guī)模最大,形成了一大批重要礦床,其成礦強(qiáng)度之高、密度之大、礦種之豐富,在全球中生代成礦作用中首屈一指[1]。內(nèi)蒙古東部地區(qū)廣泛分布中生代陸相火山巖帶,與陸相火山—次火山活動(dòng)密切相關(guān)的成礦作用形成了大量的礦床,其中次火山巖型礦床是具有代表意義的類型之一,主要包括金、銀、銅、鉛、鋅等礦種,特別是近二十多年來在內(nèi)蒙古東部陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一批大型的銀鉛鋅等金屬礦床,如甲烏拉銀鉛鋅礦、查干布勒根銀鉛鋅礦、赤峰大井錫銀多金屬礦、額仁陶勒蓋銀多金屬礦、扎木欽鉛鋅銀礦等,該類型礦床逐漸被重視。

隨著對(duì)次火山巖型礦床的重視,對(duì)該類型礦床的研究成果也越來越多,姚金炎的《論次火山巖型礦床》是國內(nèi)較早專門研究次火山巖型礦床的成果之一[2],耿文輝在次火山巖型銅銀礦床的成礦規(guī)律方面也做了比較深刻的研究[3]。目前有不少國內(nèi)外地質(zhì)界的礦床學(xué)家將陸相火山巖地區(qū)的次火山巖型金屬礦床作為斑巖型礦化的外圍或上部脈狀礦化(廣義的斑巖型)來研究[4-6],這對(duì)成礦理論研究,建立礦床模式很有幫助。

不少地質(zhì)工作者在地表發(fā)現(xiàn)火山—次火山熱液脈狀礦之后,常認(rèn)為是斑巖型礦床的外圍脈狀礦體,認(rèn)為脈狀礦化的深部很可能存在大型斑巖型礦床。事實(shí)上,地表的脈狀礦化與鄰近的斑巖體及與斑巖相關(guān)的礦化的關(guān)系是不明確的,也就是說,次火山巖脈狀礦化深部并非必然出現(xiàn)斑巖礦化。甲烏拉銀鉛鋅礦的勘查史就是很好的實(shí)例:早在1982年,地質(zhì)工作者發(fā)現(xiàn)地表脈狀礦化后就努力尋找烏奴格土斑巖型礦床,然而按照斑巖型礦床模式布置的5個(gè)鉆孔均未見到工業(yè)礦體,經(jīng)過多次認(rèn)識(shí),地質(zhì)人員認(rèn)識(shí)到這是一個(gè)特有的與火山機(jī)構(gòu)相關(guān)的受構(gòu)造破碎帶控制的脈狀礦床,在這一認(rèn)識(shí)的指導(dǎo)下,重新設(shè)計(jì)的6個(gè)鉆孔全部見到工業(yè)礦體,從而發(fā)現(xiàn)了一處大型的次火山巖型銀—鉛—鋅礦床。

由此可見,次火山巖型礦床與斑巖型礦床有較大的區(qū)別[7]:①次火山巖型礦床常產(chǎn)于同時(shí)代火山巖盆地邊緣,礦區(qū)或鄰區(qū)都發(fā)育有同時(shí)期的火山巖,斑巖型礦床不一定相伴同期火山巖,斑巖型礦床與火山作用的關(guān)系不密切；②次火山巖型礦床與火山機(jī)構(gòu)密切相關(guān),火山機(jī)構(gòu)是火山作用的中心,也是火山成礦作用的中心。斑巖型礦床與火山機(jī)構(gòu)關(guān)系不清楚。此外,成礦的次火山巖巖體大多沿一定的構(gòu)造方向呈巖脈群產(chǎn)出,而斑巖礦床的成礦斑巖體多以小巖株產(chǎn)出。③礦化有利部位不同。次火山巖型礦床礦化有利部位在火山機(jī)構(gòu)的環(huán)狀及放射狀斷裂、次火山巖脈內(nèi)外接觸帶、隱爆角礫巖筒及火山機(jī)構(gòu)與區(qū)域構(gòu)造復(fù)合部位；斑巖型礦床中的礦化主要在斑巖體的內(nèi)外接觸帶附近。④礦體產(chǎn)出形態(tài)不同。次火山巖型礦床礦體以脈狀礦化為主；斑巖型礦床中的礦體受成礦巖體侵入接觸帶形態(tài)控制,礦體一般厚度較大。⑤礦石類型不同。次火山巖礦床礦石以塊狀稠密浸染狀、角礫狀構(gòu)造為主；斑巖型礦床礦石主要呈細(xì)脈—浸染狀為主。⑥蝕變特征不同。次火山巖型礦床蝕變以線型蝕變?yōu)橹?蝕變分帶特征不明顯；斑巖型礦床蝕變以面型蝕變?yōu)橹?一般具有較明顯的蝕變分帶。

因此,分析總結(jié)內(nèi)蒙古東部地區(qū)次火山巖銀鉛鋅礦床的成礦規(guī)律,提出找礦標(biāo)志,有益于該地區(qū)的找礦工作。

1 內(nèi)蒙古東部地區(qū)成礦地質(zhì)背景

1.1 大地構(gòu)造位置

內(nèi)蒙古東部位于東西向古生代古亞洲構(gòu)造—成礦域與北北東向中新生代濱西太平洋構(gòu)造—成礦域強(qiáng)烈迭加、復(fù)合、轉(zhuǎn)換的部位[8]。

該地區(qū)古元古代拼合于西伯利亞板塊東南緣,新元古代晚期裂解,脫離古陸；古生代該區(qū)一直處于非火山型被動(dòng)陸緣環(huán)境,隨著地殼拉張裂解,形成了一系列的早期隆起和凹陷帶；中生代侏羅紀(jì)—早白堊紀(jì)該地區(qū)發(fā)生了強(qiáng)烈的地殼運(yùn)動(dòng),受北東—北北東向、北西向及近東西向斷裂控制,形成了斷陷盆地和斷隆構(gòu)造格局,強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)伴隨強(qiáng)烈的火山噴發(fā)活動(dòng)和大規(guī)模的金屬成礦作用。

1.2 火山—次火山巖地層

區(qū)內(nèi)以中生代火山巖地層出露最為廣泛,約占全區(qū)的40%,并構(gòu)成了規(guī)模不等的火山盆地(圖1)。中侏羅塔木蘭溝組為中基性火山熔巖及火山碎屑巖；晚侏滿克頭鄂博組、瑪尼吐組和白音高老組為雙峰式火山巖組合,在不同地區(qū)的中基性與酸性的先后噴出不同,滿克頭鄂博組及白音高老組以中酸性火山巖為主,瑪尼吐組則為中性偏基型的火山巖；早白堊紀(jì)龍江組、光華組、甘河組也是雙峰式火山巖組合,其成因與滿克頭鄂博組、瑪尼吐組和白音高老組的雙峰式火山巖組合相似[10],其中光華組為酸性火山碎屑巖、沉凝灰?guī)r及安山巖,其它地層以中基性—酸性鈣堿性系列火山巖和堿性玄武巖為主。

1.3 銀鉛鋅礦分布特征

銀鉛鋅礦主要分布在巖漿活動(dòng)劇烈的地區(qū),該區(qū)的侵入與噴發(fā)多期出現(xiàn),主要有印支晚期、燕山早期及燕山晚期三期,三個(gè)時(shí)期巖漿活動(dòng)均伴有銀鉛鋅礦產(chǎn)出,其中燕山晚期的巖漿侵入及火山作用與成礦的關(guān)系最為密切。

圖1 內(nèi)蒙古東部地區(qū)中型以上銀鉛鋅礦床分布圖 (據(jù)許文良[9],2013 修改)Fig.1 Distribution map of medium lead-zinc-silver ore deposit in eastern inner Mongolia1.前寒武紀(jì)巖石；2.晚古生代地層；3.中新生代沉積盆地；4.中生代火山巖；5.中生代花崗巖；6.蛇綠巖；7.斷裂(縫合帶)；8.中型以上銀鉛鋅礦床。

具體來說,已發(fā)現(xiàn)的銀鉛鋅礦主要分布在滿洲里火山巖盆地、烏蘭浩特—錫林浩特—赤峰巖漿火山巖帶,礦床產(chǎn)出位置多位于德爾布干斷裂、二連—賀根山斷裂、西拉木倫河斷裂及赤峰斷裂兩側(cè)的次級(jí)斷裂附近(圖1)。其中發(fā)現(xiàn)的大型次火山巖型銀鉛鋅礦主要集中在滿洲里火山巖盆地。

2 典型礦床

2.1 甲烏拉銀鉛鋅礦

甲烏拉銀鉛鋅礦床位于滿洲里—新巴爾虎右旗境內(nèi),處在滿洲里—新巴爾虎右旗銅銀多金屬成礦帶南端的木哈爾成礦亞帶。大地構(gòu)造位置位于西伯利亞地臺(tái)東南外緣,額爾古納—呼倫深斷裂西側(cè),外貝加爾海西褶皺系南部,三級(jí)構(gòu)造單元位于滿洲里—新巴爾虎右旗火山隆起帶之甲烏拉—阿敦楚魯斷隆北部邊緣北西向構(gòu)造木哈爾斷裂和甲烏拉—查干布勒根斷裂之間。

圖2 甲烏拉礦區(qū)地質(zhì)圖[11](據(jù)曾令平,2010)

區(qū)內(nèi)侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)的地層廣泛出露,以侏羅紀(jì)的地層出露為主(見圖2)。礦區(qū)構(gòu)造特征既有古生代褶曲又有斷裂構(gòu)造,同時(shí)還有受構(gòu)造控制的火山與次火山斑巖的活動(dòng)中心。但這些構(gòu)造現(xiàn)象多數(shù)明顯地受控于北西向木哈爾斷裂帶。

該區(qū)磁場(chǎng)大體可分為二部分:②號(hào)礦體以東為侏羅系安山巖引起的200～500 r以上磁異常區(qū);②號(hào)礦體以西為南平組砂巖、砂板巖所引起的<200 r低磁異常區(qū),②號(hào)礦體所在的層間破碎帶附近呈明顯的低磁異常。

區(qū)內(nèi)分布有4個(gè)激電異常(圖3),極化率異常強(qiáng)度呈弱—中等(4%～8%),異常呈拉長(zhǎng)狀,北西走向。其中 DJ-1、DJ-2 異常位于礦體的上盤,長(zhǎng)300～450 m,寬50～100 m,極化率極大值分別為6%和8%；DJ-3 號(hào)異常位于②號(hào)礦帶的中部,位于北西和北西西斷裂破碎帶的交匯處,長(zhǎng)500 m,寬100～200 m,極化率>4%,均與礦化有關(guān)。因此,本區(qū)因近地表氧化帶較深,激電異常往往表現(xiàn)為異常強(qiáng)度不大且規(guī)模小,電阻率呈低阻；而規(guī)模大、強(qiáng)度高的異常多為含炭質(zhì)巖石所引起。

次生暈和原生暈資料表明,礦區(qū)成礦元素Pb、Zn、Ag富集系數(shù)接近1；Cu明顯貧化。富集系數(shù)>1的元素有Ni、S、Sb、Bi、Hg、W、Rb、Na、Sr、Ba、Ti,說明這些元素表生富集；F、Cd在土壤中趨于貧化。Au富集系數(shù)2.43,表明 Au在土壤中趨于富集。由于本區(qū)成礦作用強(qiáng),盡管有些元素次生貧化,但仍能形成明顯的次生異常。

地球化學(xué)異常具分帶特征:次生暈異常呈扇形沿北西向展布,向北西撒開,向南東收斂。其元素組合為 Pb、Zn、Ag 為主的三級(jí)濃度帶異常,廣泛分布在侏羅系南平組地層中,局部地段伴有 Cu、Mo、Bi 等元素中外帶組合異常。其中 Ap-1 號(hào)異常為 Pb、Zn、Ag、Cu、Mo、Bi 組合異常,長(zhǎng) 1 700 m,走向北西 35°,為本區(qū)主要異常；其余各帶異常為 Pb、Zn、Ag 組合異常。

甲烏拉礦區(qū)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)41條礦體,所有礦體均呈脈狀產(chǎn)出,均賦存于侵入接觸破碎帶、不同巖性層間破碎帶及火山巖—次火山構(gòu)造破碎帶中。礦體分布與同期巖體長(zhǎng)石斑巖、石英斑巖等的分布密切相關(guān)。礦體總體走向北北西向:330°～350°,SW傾,傾角42°～70°。

礦石中金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、毒砂、輝鉬礦及磁鐵礦等,含銀的主要礦物類型有輝銀礦、自然銀、銀黝銅礦、硫銻鉍鉛銀礦、碲銀礦等；非金屬礦物主要為石英和碳酸鹽礦物等。礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形、他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、出溶結(jié)構(gòu)、共生邊結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、脈狀、細(xì)脈狀構(gòu)造等。

該礦床的成礦流體主要來源于深部的巖漿活動(dòng),與燕山晚期的火山—次火山熱液密切相關(guān),成礦流體的性質(zhì)為中低溫度、中低壓力、中低鹽度、低密度的NaCl-H2O體系流體[13]。

2.2 額仁陶勒蓋銀多金屬礦

礦區(qū)位于新巴爾虎右旗政府西南約37 km處,大地構(gòu)造位置屬于額爾古納地塊之滿洲里—克魯倫中生代火山斷陷盆地。礦區(qū)主要出露上侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組安山巖、玄武安山巖,下白堊統(tǒng)上庫力組酸性熔巖及凝灰?guī)r主要出露于礦區(qū)西部。北東向斷裂與北西向斷裂組成一定間距的格子狀構(gòu)造,而這些北東向構(gòu)造因左旋錯(cuò)動(dòng)產(chǎn)生的次級(jí)北北西向雁列式張扭性斷裂及與其相交的北東向斷裂控制了主要礦體的分布(見圖4)。

圖3 甲烏拉礦區(qū)物化探異常圖[12](據(jù)韓世清,2006)Fig.3 Map of geophysical and geochemical anomaly in Jiawula mining area1.礦體及編號(hào);2.構(gòu)造破碎帶;3.銀次生暈異常等值線圖;4.鉛次生暈異常等值線圖;5.鋅次生暈異常等值線圖;6.激電極化率ηs等值線圖。

該區(qū)極化率背景值低于4%,多在2%～3%之間；電阻率背景值<300 Ωm,多在100～200 Ωm之間。礦體上方出現(xiàn)明顯的激電異常(圖5),高極化率異常主要由錳銀型礦體引起,高電阻率異常主要由石英脈—硅化帶型礦體引起,而構(gòu)造破碎帶對(duì)應(yīng)的低阻由于規(guī)模較小常被石英脈引起的高阻所掩蓋。

圖4 額仁陶勒蓋礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.4 Geological map of Erentaolegai mining areaQ.第四系;J3s1.上侏羅統(tǒng)上庫力組;J3t.上侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組;λπ.石英斑巖;γ53-2.花崗巖;1.銀礦體和礦帶編號(hào);2.斷裂及編號(hào)。

圖5 額仁陶勒蓋礦區(qū)Ⅱ號(hào)礦體激電中梯剖面圖Fig.5 Induced-current middle-gradient profile of No.2 orebody in Erentaolegai mining area1.錳銀型礦體;2.石英脈—硅化帶型礦體。

原生暈測(cè)量結(jié)果顯示(圖6),礦體及礦化蝕變帶上盤的侏羅系火山巖中主成礦元素的異常規(guī)模大,而下盤的侏羅系安山巖中異常規(guī)模小,呈現(xiàn)不對(duì)稱分布。對(duì)于單元素來說,Ag元素異常規(guī)模最大,寬度達(dá)到225 m；Pb、Zn、Mn元素異常明顯,但規(guī)模較小,Pb、Zn異常寬度在60 m左右,Mn元素異常寬度僅約30 m；Cu元素在礦體附近雖有異常,但不規(guī)則,濃度中心不明顯。

礦床成礦元素及伴生元素在空間上分帶性十分明顯,垂向上自上而下分別為:Mn1-(As,Ag)-Cu-Zn-Pb-Mn2。其中Mn1為地表以氧化物形式出現(xiàn)的錳,Mn2為熱液形成的以鐵錳碳酸鹽形式存在的錳。

圖6 額仁陶勒蓋礦區(qū)鉆孔原生暈異常特征圖[14](據(jù)郝立波等,1993)Fig.6 Characteristic diagram of primary halo anomaly of borehole in Erentaolegai mining area1.安山巖;2.礦體;3.元素背景值。

礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)10條礦體,均賦存于上侏羅塔木蘭溝組安山質(zhì)火山巖中,嚴(yán)格受斷裂控制,多數(shù)礦體呈北北西向延伸,傾角37°～55°。長(zhǎng)一般為320～1 240 m,平均厚4～7 m,最大延深210～600 m。礦石類型分為錳銀型、石英脈型和硫化物型。錳銀型礦石屬地表氧化淋濾所致,呈蜂巢狀和塊狀等構(gòu)造,主要以角銀礦、硬錳礦和錳鉛礦等金屬礦物為主；石英脈型礦石具有致密塊狀、浸染狀及脈狀—網(wǎng)脈狀等構(gòu)造,以輝銀礦、黃鐵礦和深紅銀礦為主；硫化物型礦石總體上以脈狀構(gòu)造為特征,主要由輝銀礦、銀黝礦和方鉛礦等組成。

圍巖蝕變十分明顯。蝕變類型主要有硅化、石英—絹云母化和青磐巖化。以礦體為中心向兩側(cè)圍巖,有對(duì)稱蝕變分帶現(xiàn)象,依次為黃鐵絹英巖化→黃鐵礦化、青磐巖化→弱青磐巖化→安山巖,銀礦化產(chǎn)于黃鐵絹英巖化帶[15]。

3 成礦規(guī)律

3.1 時(shí)空分布

這類銀鉛鋅礦床在空間上與火山巖、火山侵入體、火山中心和破火山口有關(guān),產(chǎn)出的大地構(gòu)造背景多為活動(dòng)的大陸邊緣、裂谷,在內(nèi)蒙古東部地區(qū)主要分布在大興安嶺火山巖帶中生代火山斷陷盆地及其邊緣。中國大多數(shù)這類礦床的成礦時(shí)代屬侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)和第三紀(jì)。

3.2 成礦地質(zhì)條件與控礦因素

次火山巖型銀鉛鋅礦成礦有利的大地構(gòu)造環(huán)境主要為大陸板塊邊緣及內(nèi)部的裂谷帶(見表1)。以上地帶是構(gòu)造巖漿作用、火山活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū),具有多種成礦條件,既有利于地殼深部Ag元素等成礦物質(zhì)上升,又使淺部殼層中的Pb、Zn成礦物質(zhì)活化、遷移及富集,同時(shí)提供熱源和流體物質(zhì)。目前內(nèi)蒙古東部地區(qū)發(fā)現(xiàn)的該類型典型礦床均處于環(huán)太平洋火山巖帶,并集中出露于次級(jí)的晚侏羅世—早白堊世火山巖斷陷盆地邊緣。次級(jí)火山斷陷盆地(特別是晚侏羅世—早白堊世)邊緣呈多次長(zhǎng)期活動(dòng)并伴隨火山成礦作用。

表1 次火山巖型銀鉛鋅礦床特征及成礦要素一覽表

區(qū)域構(gòu)造斷裂和火山構(gòu)造機(jī)構(gòu)的交切為火山巖的侵入和噴發(fā)提供了場(chǎng)所,深大斷裂是重要的導(dǎo)礦構(gòu)造,它控制著次火山巖型礦田的分布；次級(jí)拉張性斷裂破碎帶、裂隙系統(tǒng)及火山機(jī)構(gòu)中的孔隙度較高的部位是儲(chǔ)礦賦礦的構(gòu)造,礦體往往賦存于火山穹窿、火山口的火山角礫巖筒、破火山口周邊的放射狀及環(huán)狀斷裂中。

銀鉛鋅礦床以酸性火山巖建造為主,與次火山巖體關(guān)系密切。次火山巖體常呈巖脈、巖墻、小巖株成群呈帶產(chǎn)出,空間上礦體常產(chǎn)于次火山巖與圍巖的內(nèi)外接觸帶附近的斷層或裂隙中。該類型礦床賦礦巖石主要為次火山巖、火山巖和其它圍巖。次火山巖主要有次英安斑巖類、次石英斑巖類、次花崗巖類及堿性鹽類,由火山巖、次火山巖形成的隱爆角礫巖是重要的容礦圍巖。含礦火山巖巖系的巖性有凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r、含(集塊)角礫凝灰?guī)r、流紋巖、安山巖、沉凝灰?guī)r等。對(duì)典型礦床的巖石化學(xué)特征分析可知,與成礦有關(guān)的各類次火山巖中SiO2的含量都很高,最高可達(dá)80.4%,而Al2O3、CaO含量低,K2O含量基本上都大于Na2O。

3.3 成礦作用與成礦時(shí)代

內(nèi)蒙古東部地區(qū)火山活動(dòng)強(qiáng)烈,噴發(fā)期次多,火山活動(dòng)不僅提供了熱源,同時(shí)巖漿帶來了深部的成礦物質(zhì)(如Au、Ag、Cu等),巖漿上侵過程使地殼重熔,巖漿結(jié)晶分異演化,后期噴發(fā)的中酸性火山巖中富含Pb、Zn等成礦元素,經(jīng)過大氣降水參與的氣液循環(huán),在裂隙發(fā)育地段充填交代,富集成礦。

以甲烏拉、查干布勒根、額仁陶勒蓋等礦床所在的滿洲里—克魯倫中生代火山斷陷盆地為例,晚侏羅—早白堊期間發(fā)生了多次火山噴發(fā),噴發(fā)的火山巖從偏堿性、酸性—中酸性、中性,再到中基性。噴發(fā)的順序大致可以分為三個(gè)噴發(fā)旋回:第一個(gè)噴發(fā)亞旋回以中基性火山物質(zhì)噴溢開始,以酸性火山巖爆發(fā)終止；第二個(gè)噴發(fā)亞旋回產(chǎn)生的火山巖經(jīng)歷了鈣堿性—中堿性—中酸性—酸性的演化,該亞旋回巖漿分異程度較高,噴發(fā)活動(dòng)強(qiáng)烈,是該區(qū)內(nèi)銀鉛鋅礦主要的成礦時(shí)期；第三個(gè)噴發(fā)亞旋回為早白堊世偏堿性玄武巖。

次火山巖型銀鉛鋅礦床與次火山巖幾乎為同時(shí)期形成,幾處大型典型礦床均為燕山早期和燕山晚期形成。甲烏拉成巖年代在121～138 Ma,查干布勒根成巖年齡在124～131 Ma,額仁陶勒蓋成巖年齡為(120±6)Ma[16]。成礦時(shí)間與次火山巖的年代相近,反映了礦化活動(dòng)與次火山巖之間的成因聯(lián)系。

3.4 礦床成因與成礦模式

在早期板塊俯沖帶島弧或弧后拉張環(huán)境下,在區(qū)域基底斷裂交匯處,富含不相容元素及成礦元素的深源流體不斷上升,其攜帶的能量熔融下地殼物質(zhì)形成同熔性中酸性巖漿,巖漿沿著深大斷裂上升形成火山噴溢,形成了環(huán)狀噴發(fā)中心及其噴發(fā)物?；鹕交顒?dòng)末期來自較深部的火山巖漿及含礦熱液沿火山斷陷盆地邊緣的復(fù)雜斷裂體系上升,切割前期形成的火山巖地層,巖漿冷凝分餾形成的成礦流體與深部流體沿構(gòu)造裂隙及火山口附近一系列環(huán)狀及放射狀火山斷裂貫入充填形成礦脈,火山活動(dòng)過程及期后,不斷下滲的大氣降水在深部侵入體熱源的作用下向上運(yùn)動(dòng),形成流體循環(huán)對(duì)流,并不斷萃取圍巖中的成礦物質(zhì),成礦物質(zhì)再次淋濾富集。

4 找礦標(biāo)志

4.1 巖性標(biāo)志

酸性的次火山巖發(fā)育是一個(gè)重要標(biāo)志。一般與次火山巖型銀鉛鋅礦床有關(guān)的多為長(zhǎng)石斑巖、石英長(zhǎng)石斑巖、石英斑巖及相變的花崗斑巖等。次火山巖發(fā)育程度也與成礦相關(guān),一般次火山巖種類多、期次多,說明巖漿分異程度高,成礦作用表現(xiàn)為多期次迭加,更易形成大中型次火山巖礦床。因此,燕山晚期次火山斑巖脈群呈帶出現(xiàn)或斑巖雜體沿一定的構(gòu)造通道呈中心式分布的地段對(duì)成礦有利,邊緣構(gòu)造帶可能為線狀,也可能為放射狀、環(huán)狀分布。

4.2 構(gòu)造標(biāo)志

北東向、北北東向深大斷裂控制著火山巖分布,也控制著火山成礦作用的范圍,而主干斷裂附近的次級(jí)張性、張扭性斷裂破碎帶(北西向、北北西及北西西向較常見),火山口及火山頸,與火山機(jī)構(gòu)有關(guān)的放射狀、環(huán)狀斷裂控制著礦體的產(chǎn)出。在火山機(jī)構(gòu)與區(qū)域構(gòu)造迭加的部位,是良好的儲(chǔ)礦空間和賦礦部位。次火山巖脈與圍巖的內(nèi)、外接觸帶部位,尤其是隱爆角礫巖體與斷層破碎帶的迭加復(fù)合部位是成礦最有利的空間位置。

4.3 蝕變標(biāo)志

次火山巖型銀鉛鋅礦床成礦蝕變標(biāo)志以線型蝕變?yōu)橹?。最常見的蝕變現(xiàn)象是硅化(石英脈、次生石英巖等)；黃鐵礦化、絹云母化、含錳碳酸鹽礦物蝕變和碳酸鹽化蝕變往往在銀鉛鋅礦化體附近,地表鐵帽、錳帽及巖石鐵錳質(zhì)侵染現(xiàn)象是最醒目、最重要的找礦標(biāo)志之一；在距離礦化體稍遠(yuǎn)的地方還可見青磐巖化、螢石化、葉臘石化等低溫蝕變。

近年來在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)的多處銀鉛鋅礦床均見到鐵錳質(zhì)侵染現(xiàn)象(照片1、照片2)。

4.4 地球物理標(biāo)志

在重力場(chǎng)局部升高或異常等值線發(fā)生扭曲和變寬部位有利于有規(guī)模的礦床發(fā)育。此外,礦床多產(chǎn)在局部正布格重力異常和區(qū)域正磁場(chǎng)異常的邊部場(chǎng)值低緩部位。重、磁場(chǎng)中的局部異?？赡苁谴位鹕綆r體深部通道或火山機(jī)構(gòu)中心。

銀鉛鋅礦體在地表往往表現(xiàn)為低電阻率、高極化率的特征。以甲烏拉礦床為例,激電極化率異常在礦體上方呈弱異常(4%)—中等強(qiáng)度異常(6%～8%),背景值為2%～4%；礦體上方呈低電阻率(100～300 Ωm),圍巖電阻率為300～700 Ωm。

照片1 科爾沁右翼前旗扎木欽銀鉛鋅礦區(qū)內(nèi)巖石普遍發(fā)育鐵錳質(zhì)侵染現(xiàn)象Photo 1 Disseminated phenomenon of iron-maganese in rock

照片2 東烏旗野豬溝礦區(qū)地表的銀鉛鋅礦石鐵帽、錳帽及鐵錳質(zhì)侵染現(xiàn)象發(fā)育Photo 2 Disseminated phenomenon of iron cap,manganese hat and iron-maganese in lead-zine-silver ore

4.5 地球化學(xué)標(biāo)志

一般在礦體出露地段或隱伏礦體上方的次生暈具有Ag、Pb、Zn、Mo、As等內(nèi)帶異常,F、Hg、S、Mn等元素外帶組合異常。

礦區(qū)地表發(fā)育Ag、Pb、Zn、Mo、As的原生異常,異常具有濃度梯度變化,濃集中心與礦體中心對(duì)應(yīng)。首先其他密切伴生元素異常與成礦元素構(gòu)成水平分帶,從礦化中心向外:Cu(Au)、W、Bi-Cu、Pb、Zn、Au-Ag、Cd、Mn、Hg、As、Sb;其次,礦體剖面上,顯示垂直方向上的分帶特點(diǎn),前緣元素是Hg、I、As、Sb、B(Ba),礦體或近礦指示元素是Ag、Pb、Zn,尾部(礦下)指示元素是Cu、Bi、Co、Mo、(W、Sn)。

5 找礦方向

根據(jù)次火山巖型鉛鋅礦床地質(zhì)特征,產(chǎn)出大地構(gòu)造環(huán)境、火山活動(dòng)環(huán)境以及成礦規(guī)律等,認(rèn)為次火山巖型礦床的找礦方向應(yīng)集中在大地構(gòu)造或不同構(gòu)造單元接壤部位在深大斷裂附近次級(jí)小型斷裂發(fā)育地區(qū),重點(diǎn)是燕山期(主要為燕山晚期)火山—次火山巖發(fā)育區(qū)和斷陷火山巖盆地邊緣地區(qū)。具體來說,東烏珠穆沁旗地區(qū)、大興安嶺東坡中南段—西拉木倫河地區(qū)、額爾古納地區(qū)等是內(nèi)蒙古東部地區(qū)次火山巖型鉛鋅礦床的找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

6 結(jié)論

通過對(duì)甲烏拉、額仁陶勒蓋礦床的分析和總結(jié),筆者認(rèn)為燕山晚期的巖漿侵入及火山噴發(fā)活動(dòng)是內(nèi)蒙古東部乃至整個(gè)中國東部最主要、最強(qiáng)烈的一期巖漿活動(dòng),也是形成次火山巖型銀鉛鋅礦床的主要時(shí)期,在活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境下,強(qiáng)烈火山作用所形成的陸相火山—次火山巖廣泛分布,各類火山機(jī)構(gòu)及與之相伴的火山斷裂及區(qū)域斷裂構(gòu)造、次火山侵入體廣為發(fā)育。這些重要成礦要素都為陸相火山作用成礦提供了有利的成礦條件和物質(zhì)基礎(chǔ),而內(nèi)蒙古東部,從額爾古納到二連浩特的廣闊疆域間,與陸相火山—次火山巖有關(guān)的銀鉛鋅元素的蝕變、物化探異常發(fā)育,顯示了與次火山巖型銀鉛鋅礦成礦的廣闊前景。

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(責(zé)任編輯：于繼紅)

Metallogenic Regularities of Subvolcanic Silver-Lead-ZincDeposits in Eastern Inner Mongolia

ZHAO Xufeng1,2, DONG Yan3, ZHAN Dongjin1

(1.HubeiGeologicalSurvey,Wuhan,Hubei430034;SchooloftheEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences(Beijing),Beijing100083; 3.SuizhouLand&ResourcesBureau,Suizhou,Hubei441300)

Subvolcanic silver-lead-zinc deposit in eastern inner Mongolia is important type of continental volcanic subvolcanic type deposit in eastern China.Through Jiawula and Chaganbulagen subvolcanic silver-lead-zinc deposit in study of typical deposits,based on comprehensive analysis and research of status and prosecting progress in research area,the paper analyzes ore-forming geological conditions,and ore-controlling factors,mineralization and ore genesis,initially establishes the metallogenic model of deposit and summarizes the regularity of spatial and temporal distribution and prospecting criteria,definites the next step prospecting direction.

subvolcanic type deposit; porphyry-type deposit; silver-lead-zinc deposit; eastern inner Mongolia

2015-06-09;改回日期:2015-07-07

趙旭峰(1982-),男,工程師,礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè),從事區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)勘查等工作。E-mail:30264585@qq.com

P588.13; P618.52

A

1671-1211(2015)04-0396-08

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.201504007

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20150716.1343.004.html 數(shù)字出版日期:2015-07-16 13:43